[发明专利]一种不含有机物的低温芯片贴装方法及芯片贴装结构

权利要求书

1.一种不含有机物的低温芯片贴装方法，该方法包括：

在芯片的表面沉积连接层，将芯片通过所述连接层与待连接件贴装；或者

在待连接件的表面沉积所述连接层，将待连接件通过所述连接层与芯片贴装；或者

在芯片和待连接件的表面均沉积所述连接层，将待连接件通过所述连接层与芯片贴装；

其中，所述连接层包括纯金属颗粒和/或合金颗粒，包括或不包括陶瓷颗粒，不包括有机物；所述纯金属颗粒、合金颗粒和陶瓷颗粒的尺寸各自为1纳米～50微米；

所述连接层为絮状、团簇状或多孔状；

所述贴装的温度为室温～400℃。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述待连接件为陶瓷基板、引线框架、印制电路板或条带。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纯金属颗粒、合金颗粒和陶瓷颗粒各自为选自球形颗粒、线状颗粒、片状颗粒、多面体型颗粒和无规则颗粒中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述球形颗粒的粒径为1纳米～50微米；所述线状颗粒的线径为1纳米～50微米，长度为1纳米～50微米；所述片状颗粒的厚度为1纳米～50微米，长度为1纳米～50微米；所述多面体型颗粒的最长边的长度为1纳米～50微米。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连接层的厚度为1～1000微米。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述纯金属颗粒的材料为铜、铝、钛、镍、银、金、锡或铟，所述合金颗粒的材料为选自铜、铝、钛、镍、银、金、锡和铟中的至少两种，所述陶瓷颗粒的材料为选自氧化硼、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锆、氮化硅、氮化铝、氮化镓、氮化硼、氮化钛、碳化硼、碳化硅、碳化钛和硼化钛中的至少一种；其中，块体熔点在600℃以上的金属元素占所述连接层总重量的50重量％以上。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沉积的方式为选自脉冲激光沉积、分子束外延、磁控溅射、离子镀、真空蒸镀、化学气相沉积、电镀、模板法中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述贴装使所述连接层内部颗粒之间的连接界面、连接层与所述待连接件之间的连接界面、以及所述连接层与芯片之间的连接界面形成冶金结合，形成手段为选自固相烧结、液相烧结、钎焊和扩散焊中的至少一种。

9.根据权利要求1或8所述的方法，其中，所述贴装的压力为0～100兆帕。

10.一种芯片贴装结构，包括芯片、待连接件以及贴装在所述芯片和待连接件之间的连接层；其中，所述连接层包括纯金属颗粒和/或合金颗粒，包括或不包括陶瓷颗粒，不包括有机物；所述纯金属颗粒、合金颗粒和陶瓷颗粒的尺寸各自为1纳米～50微米；所述连接层为絮状、团簇状或多孔状。

11.根据权利要求10所述的芯片贴装结构，其中，所述待连接件为陶瓷基板、引线框架、印制电路板或条带。

12.根据权利要求10所述的芯片贴装结构，其中，所述纯金属颗粒、合金颗粒和陶瓷颗粒各自为选自球形颗粒、线状颗粒、片状颗粒、多面体型颗粒和无规则颗粒中的至少一种。

13.根据权利要求12所述的芯片贴装结构，其中，所述球形颗粒的粒径为1纳米～50微米；所述线状颗粒的线径为1纳米～50微米，长度为1纳米～50微米；所述片状颗粒的厚度为1纳米～50微米，长度为1纳米～50微米；所述多面体型颗粒的最长边的长度为1纳米～50微米。

14.根据权利要求10所述的芯片贴装结构，其中，所述纯金属颗粒的材料为铜、铝、钛、镍、银、金、锡或铟，所述合金颗粒的材料为选自铜、铝、钛、镍、银、金、锡和铟中的至少两种，所述陶瓷颗粒的材料为选自氧化硼、二氧化硅、氧化铝、氧化镁、氧化锆、氮化硅、氮化铝、氮化镓、氮化硼、氮化钛、碳化硼、碳化硅、碳化钛和硼化钛中的至少一种；其中，块体熔点在600℃以上的金属元素占所述连接层总重量的50重量％以上。